【移动支付】关于视频直播技术,你想如果明白的都于此了(三)编码和包装。直播技术之编码和包。

至于直播的技艺文章不丢掉,成网之未多。我们拿用七首稿子,更系统化地介绍就大热的视频直播各环的关键技术,帮助视频直播创业者们再也健全、深入地打听视频直播技术,更好地技术选型。

直播技术的编码和打包

视频编码是随系列一个根本之有的,如果管所有流媒体比喻成一个物流体系,那么编解码就是里面配货及装货的过程,这个进程充分重大,它的快跟削减比对物流系统的义大坏,影响物流系统的圆进度与本。同样,对流媒体传输来说,编码为格外主要,它的编码性能、编码速度和编码压缩比会直接影响所有流媒体传输的用户体验及传导成本

视频编码是视频直播技术多元文章的老三首,是依系列一个异常重要的有,是活动开必修的功底课程,本篇文章由理论及实施一网从直主流编码器。

视频编码的意思

土生土长视频数据存储空间非常,一个 1080P 的 7 s 视频需要 817 MB
原有视频数据传占带富大,10 Mbps 的带富传输上述 7 s 视频需要 11
分钟
如经过 H.264 编码压缩后,视频大小只有 708 k ,10 Mbps 的带宽仅仅需要
500 ms
,可以满足实时传输的要求,所以打视频采访传感器收集来之原始视频势必要通过视频编码。

如果将全路流媒体比喻成一个物流系统,那么编解码就是里配货及装货的进程,这个进程异常主要,它的快慢及削减比对物流体系的含义非常非常,影响物流体系的完好进度跟本金。同样,对流媒体传输来说,编码为甚重要,它的编码性能、编码速度与编码压缩比会一直影响总体流媒体传输的用户体验与导成本。

基本原理

那么怎么巨大的固有视频可以编码成雅粗的视频为?这里面的技术是呀吧?在云技术之前我们承诺先行建视频就是连续图片的概念。

核心思想就是去除冗余信息:

  • 空间冗余:一摆图纸相邻像素之间来于强的相关性
  • 岁月冗余:视频序列的附近图片中内容一般
  • 编码冗余:不同像素值出现的概率不同
  • 视觉冗余:人之视觉系统针对一些细节无敏感
  • 知冗余:规律性的组织可由于先验知识以及背景知识得到

视频本质上谈是均等文山会海图片连续快速的广播,所以对视频压缩最简便易行的道就是是针对性各个一样轴图片进行压缩,例如比较古老的
MJPEG
编码就是本着视频被每帧图片进行削减,这种编码方式只来帧内编码,利用空间达到之取样预测来编码。形象的比方就是拿每帧都当同摆图片,采用
JPEG
的编码格式对图片进行削减,这种编码只考虑了平摆设图纸内之冗余信息压缩,如图
1,绿色的一部分即是眼下急需编码的区域,灰色就是没有编码的区域,绿色区域可以根据已经编码的有的进行前瞻(绿色的左手,下边,左下等)。

葡京会 1

然而帧和帧之间因时间之相关性,后续开发有了一部分比较高级的编码器可以采取帧间编码,简单点说就算是经过搜索算法选定了帧上的少数区域,然后经计算时帧和前后参考帧的朝向量差进行编码的一样种形式,通过下面两单图
2
连续帧我们得看来,滑雪的同窗是向前位移的,但实际上是雪景在通往后各移,P
帧通过参考帧(I 或任何 P
帧)就可以开展编码了,编码之后的轻重很小,压缩比老高。

至于帧的参阅连接http://mp.weixin.qq.com/s/ox6MsWx71b-GFsZihaOwww

葡京会 2

恐怕发生同学对当下半布置图纸怎么来的谢兴趣,这里用了 FFmpeg
的点滴行命令来实现,具体 FFmpeg 的还多内容要看后续章节:

  • 首先行生成带有移动矢量的视频
  • 次执把每一样轴都输出成图

下命令

ffmpeg  -flags2 +export_mvs -i tutu.mp4 -vf codecview=mv=pf+bf+bb tutudebug2.mp4

ffmpeg -i tutudebug2.mp4 'tutunormal-%03d.bmp'

   

除外空间冗余和时冗余的滑坡,主要还有编码压缩和视觉减少,下面是一个编码器主要的流程图:

葡京会 3

希冀 3、图 4 两独流程,图 3 是帧内编码,图 4
是帧间编码,从图及视底最主要分就是是第一步不一致,其实就简单只流程也是央合在一起的,我们常见说的
I 帧和 P 帧就是个别下了帧内编码和帧间编码。

以系列文章大纲之类,想复习之前文章的一直点击上链接:

编码器的精选

前面梳理了转编码器的规律和核心流程,编码器经历了数十年之发展,已经打上马之仅支持帧内编码演进到今日之
H.265 和 VP9
为表示的新一代编码器,就即有的科普的编码器进行剖析,带大家探讨一下编码器的世界。

(一)采集

H.264

简介

H.264/AVC项目意向创建同种视频正式。与原有标准相比,它能在重新低带宽下提供上视频(换言之,只有
MPEG-2,H.263 或 MPEG-4 第 2
有些之一半带来富或更少),也未多极其多设计复杂度使得无法落实或促成资金过强。另一样目的是供足够的灵活性以在各种以、网络及系统面临采用,包括大、低带宽,高、低视频分辨率,广播,DVD
存储,RTP/IP 网络,以及 ITU-T 多媒体公用电话系统。

H.264/AVC
包含了平名目繁多新的风味,使得它比较由以前的编解码器不但会重新使得的进行编码,还能当各种网络环境下的施用被使用。这样的技能基础为
H.264 成为包括 YouTube
在内的在线视频公司使用它当作重大的编解码器,但是以她并无是一模一样桩大自在的事体,反驳及言语采取
H.264 需要交纳不菲的专利费用。

专利许可

以及 MPEG-2 第一片、第二片,MPEG-4第二片段雷同,使用 H.264/AVC
的活制造商与服务提供商需要向专利的所有者支付专利许可费用。这些专利许可的基本点来自是相同小名叫
MPEG-LA LLC 的个体组织,该组织同 MPEG
标准化组织并未其它关联,但是该团队为管理著 MPEG-2
第一有些系、第二有的视频、MPEG-4
第二有视频以及其他一些技能的专利许可。
外的专利许可则用往其它一样寒名为 VIA Licensing
的私房组织报名,这家商店另外呢管理偏向音频压缩的正规要 MPEG-2 AAC 及
MPEG-4 Audio 的专利许可。

H.264 的开源实现

openh264凡思科实现的开源H.264编码程序,虽然 H.264
需要上缴不菲的专利费用,但是专利费有一个春秋上限,思科把 OpenH264
实现之春专利费交满后,OpenH264 事实上就是得免费自由之应用了。

x264凡是一个行使GPL授权的视频编码自由软件。x264
的最主要成效在于进行H.264/MPEG-4
AVC的视频编码,而不是当做解码器(decoder)之用。

除开开销问题比较来拘禁:
openh264 CPU 的占有相对 x264不及多
openh264 只支持 baseline profile,x264 支持更多 profile

(二)处理

HEVC/H.265

简介

赛效率视频编码(High Efficiency Video
Coding,简称HEVC)是千篇一律种植视频压缩标准(也吃H.265),被视为是 ITU-T
H.264/MPEG-4 AVC 标准的传人。2004 年起由 ISO/IEC Moving Picture
Experts Group(MPEG)和 ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)作为
ISO/IEC 23008-2 MPEG-H Part 2 或称作 ITU-T H.265 开始制定。第一本子的
HEVC/H.265 视频压缩标准在 2013 年 4 月 13
日被奉吗国际电信联盟(ITU-T)的标准标准。HEVC
被看不但荣升视频质量,同时为能够落得 H.264/MPEG-4 AVC
两加倍之压缩率(等同于一致画面质量下比特率减少了 50%),可支持 4K
分辨率甚至到超高清电视(UHDTV),最高分辨率可达到
8192×4320(8K分辨率)。

专利许可

HEVC要求拥有包括苹果、YouTube、Netflix、Facebook、亚马逊等使 H.265
技术的内容制造商上缴内容收入之
0.5%当作技术使用费,而整个流媒体市场每年上约 1000
亿美元的局面,且不停增高被,征收
0.5%纯属是同等画巨大之开支。而且他们还尚未放开了设备制造商,其中电视厂商用开发每令
1.5 美元、移动设备厂商每令 0.8
美元之专利费。他们还没放了蓝光设备播放器、游戏机、录像机这样的厂商,这些厂商必须开支每台
1.1 美元的资费。

H.265/HEVC的开源实现

libde265 HEVC 由 struktur 公司为开源许可证 GNU LesserGeneral Public
License (LGPL)
提供,观众可较缓的网速下欣赏到最高品质的影像。跟原先基于H.264标准的解码器相比,libde265
HEVC 解码器可以拿公的全高清内容带被多上两加倍之受众,或者缩减 50%
流媒体播发所用之带来富。

x265 是出于 MulticoreWare 开发,采用 GPL 协议开源。

(三)编码和打包

VP8

简介

VP8 是一个开放之视频压缩格式,最早由 On2 Technologies 出,随后出于
Google 发布。同时 Google 也宣布了 VP8 编码的实做库:libvpx,以 BSD
授权条款的办法发行,随后为增大了专利使用权。而以经一些争辩过后,最终
VP8 的授权确认为一个怒放源代码授权。

目前支持 VP8 的网页浏览器有 Opera、Firefox 和 Chrome。

专利许可

2013 年三月,Google 与 MPEG LA 及 11 只专利持有者达成协议,让Google 获取
VP8 以及其前的 VPx 等编码所可能侵犯的专利授权,同时 Google
也足以无偿再次授权相关专利为 VP8 的用户,此协议而适用于下同样代 VPx
编码。至此 MPEG LA 放弃成立 VP8 专利集中授权联盟,VP8
的用户以只是规定义务使用是编码而毫不担心或的专利侵权授权金的题目。

VP8的开源实现

libvpx 是 VP8 的唯一开源实现,由 On2 Technologies 付出,Google
收购后拿该开放源码,License 非常宽松可以轻易使用。

(四)推流和导

VP9

简介

VP9 的开支从 2011 年第三季起,目标是当与画质下,比 VP8 编码减少
50%之文件大小,另一个靶则是设当编码效率达超过 HEVC 编码。

2012 年 12 月 13 日,Chromium 浏览器在了 VP9 编码的支撑。Chrome
浏览器虽然是在 2013 年 2 月 21 日初步支持 VP9 编码的视频播放。

Google 宣布会在 2013 年 6 月 17 日完成 VP9 编码的制定干活,届时Chrome
浏览器将见面将 VP9 编码默认引导。2014 年 3 月 18 日,Mozilla 以 Firefox
浏览器被参加了 VP9 的支撑。

2015 年 4 月 3 日,谷歌宣布了 libvpx1.4.0 增加了针对性 10 位和 12
位的比特深度支持、4:2:2 暨 4:4:4 色度抽样,并 VP9 多为重编/解码。

专利许可

VP9 是一个开格式、无权利金的视频编码格式。

VP9 的开源实现

libvpx 是 VP9 的绝无仅有开源实现,由 Google 开发保护,里面来有代码是 VP8
和 VP9 公用的,其余分别是 VP8 和 VP9 的编解码实现。

(五)现代播放器原理

VP9 和 H.264 和 HEVC 比较

葡京会 4

(六)延迟优化

HEVC 和 H.264 在不同分辨率下之较

跟 H.264/MPEG-4 相比,HEVC 的平分比特率减低值为:

葡京会 5

可见码率下降了 60% 以上

  • HEVC (H.265) 对 VP9 和 H.264 在码率节省上闹于充分的优势,在同 PSNR
    下各自节省了 48.3% 和 75.8%
  • H.264 在编码时间达发出英雄优势,对比 VP9 和 HEVC(H.265) ,HEVC 是 VP9
    的6倍,VP9 凡是 H.264 的即 40 加倍

(七)SDK 性能测试模型

FFmpeg

讲话到视频编码相关内容就不得不提一个宏伟的软件包 — FFmpeg。

FFmpeg
是一个自由软件,可以运行音频和视频又格式的录影、转换、流功能,包含了
libavcodec ——这是一个用来多个档次遭到音频和视频的解码器库,以及
libavformat ——一个节奏与视频格式转换库。

FFmpeg 这个单词遭之 FF 指的是 Fast Forward。有些新手写信给 FFmpeg
的类别负责人,询问 FF 是无是代表 Fast Free 或者 Fast Fourier
等意思,FFmpeg 的门类官员回信说:「Just for the record, the original
meaning of FF in FFmpeg is Fast Forward…」

本条项目初期是由于 Fabrice Bellard 发起的,而现凡由 Michael Niedermayer
在进展维护。许多FFmpeg的开发者同时为是 MPlayer 项目之分子,FFmpeg 在
MPlayer 项目中凡是给设计为服务器版本进行开发。

FFmpeg 下充斥地址是 :https://ffmpeg.org/download.html

视频编码的义

  • 原本视频数据存储空间大,一个 1080P 的 7 s 视频需要 817 MB
  • 旧视频数据传占带富大,10 Mbps 的牵动富传输上述 7 s 视频需要 11
    分钟

一旦通过 H.264 编码压缩后,视频大小只有 708 k ,10 Mbps 的带宽仅仅待
500 ms
,可以满足实时传输的急需,所以由视频采访传感器收集来之原始视频势必要通过视频编码。

FFmpeg录屏

由此一个稍例子看一下庸在 Mac OS 下面用 FFmpeg 进行录屏:

输入:

ffmpeg -f avfoundation -list_devices true -i ""

输出:

[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] AVFoundation video devices:
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [0] FaceTime HD Camera
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [1] Capture screen 0
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [2] Capture screen 1
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] AVFoundation audio devices:
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [0] Built-in Microphone

深受出了现阶段设施支撑之所有输入设备的列表和编号,我本地有少数片显示器,所以 1
和 2 都是自我屏幕,可以挑选相同块进行录屏。

基本原理

这就是说怎么巨大的本来视频可以编码成特别有些之视频为?这个中的技巧是什么为?
核心思想就是去冗余信息:

  • 空中冗余:图像相邻像素之间产生于强之相关性
  • 时光冗余:视频序列的附近图像中内容一般
  • 编码冗余:不同像素值出现的概率不同
  • 视觉冗余:人的视觉系统对少数细节无灵敏
  • 文化冗余:规律性的构造可由于先验知识及背景知识得到

视频本质上讲话是一模一样雨后春笋图片连续快速的广播,最简易的缩减方式就是针对各级一样幅图片展开削减,例如比较古老的
MJPEG
编码就是这种编码方式,这种编码方式只出帧内编码,利用空间及之取样预测来编码。形象的比喻就是将每帧都作为同一摆图,采用
JPEG
的编码格式对图片进行削减,这种编码只考虑了同等摆设图片内之冗余信息压缩,如图
1,绿色的一对就是是眼前急需编码的区域,灰色就是没有编码的区域,绿色区域可以依据已编码的有的进行前瞻(绿色的左侧,下边,左下等)。

图1

唯独帧和帧之间为日子的相关性,后续开发出了有的比高级的编码器可以应用帧间编码,简单点说就是是经搜索算法选定了帧上的少数区域,然后经测算时帧和左右参考帧的为量差进行编码的平等栽样式,通过下两只图
2
连续帧我们可见到,滑雪之同室是上前位移的,但实质上是雪景在通往后各移,P
帧通过参考帧(I 或任何 P
帧)就可以进行编码了,编码之后的深浅很小,压缩比老高。

图 2

或是来同学对就有限摆图纸怎么来的感谢兴趣,这里用了 FFmpeg
的个别实行命令来实现,具体 FFmpeg 的再度多内容要看后续章节:

  • 率先行生成带有移动矢量的视频
  • 次履把各一样轴都输出成图

ffmpeg  -flags2 +export_mvs -i tutu.mp4 -vf codecview=mv=pf+bf+bb tutudebug2.mp4

ffmpeg -i tutudebug2.mp4 'tutunormal-%03d.bmp'

除空间冗余和时空冗余的减,主要还有编码压缩和视觉减少,下面是一个编码器主要的流程图:

图 3

图 4

贪图 3、图 4 两个流程,图 3 是帧内编码,图 4
凡是帧间编码,从图上看到底重点分就是首先步不相同,其实这简单只流程也是终结合在一起的,我们通常说的
I 帧和 P 帧就是个别采取了帧内编码和帧间编码。

查看时底编解码器

查看H.264

输入:

ffmpeg -codecs | grep 264

输出:

DEV.LS h264  H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (decoders: h264 h264_vda ) (encoders: libx264 libx264rgb )

查看VP8

输入:

ffmpeg -codecs | grep vp8

输出:

DEV.L. vp8  On2 VP8 (decoders: vp8 libvpx ) (encoders: libvpx )

编码器的抉择

眼前梳理了一下编码器的法则同中心流程,编码器经历了数十年之进步,已经打上马的才支持帧内编码演进到如今的
H.265 和 VP9
为代表的初一代编码器,就当下有的周边的编码器进行辨析,带大家探讨一下编码器的社会风气。

择编码器

这里可以选取vp8或者h264

选用vp8编解码器

ffmpeg -r 30 -f avfoundation -i 1 -vcodec vp8 -quality realtime screen2.webm
# -quality realtime 用来优化编码器

选用h264做编解码器

ffmpeg -r 30 -f avfoundation -i 1 -vcodec h264 screen1.mp4

H.264

ffplay播放

针对刚刚录制的好之视频展开播报

ffplay screen1.mp4
ffplay screen2.webm

简介

H.264/AVC
项目意向创建同栽视频正式。与原来标准比,它能当再次低带宽下提供优质视频(换言之,只有
MPEG-2,H.263 或 MPEG-4 第 2
部分底一半带来富或更少),也无增极其多设计复杂度使得无法落实或促成资金过强。另一样目的是提供足够的灵活性以在各种应用、网络与系统受应用,包括高、低带宽,高、低视频分辨率,广播,DVD
存储,RTP/IP 网络,以及 ITU-T 多媒体公用电话系统。

H.264/AVC
包含了扳平雨后春笋初的风味,使得它比从以前的编解码器不但会再有效的展开编码,还能够以各种网络环境下之采用中以。这样的技艺基础为
H.264 成为包括 YouTube
在内的在线视频公司采取它当做主要的编解码器,但是下其并无是平项非常轻松的事务,理论及说话用
H.264 需要缴纳不菲的专利费用。

视频转换成为gif

出一个特别实用的要求,在网上发现了一个专程好玩的视频想拿它们换成为一个动态表情,作为一个
IT
从业者,我先是独想到的无是下充斥一个转码器,也不是失去找寻一个在线转换网站,直接使用手边的家伙
FFmpeg,瞬间即令好了转码:

ffmpeg -ss 10 -t 10  -i tutu.mp4  -s 80x60  tutu.gif
## -ss 指从 10s 开始转码,-t 指转换 10s 的视频 -s

专利许可

和 MPEG-2 第一有的、第二有的,MPEG-4第二有同样,使用 H.264/AVC
的成品制造商与服务提供商需要为她们的活所运用的专利的所有者支付专利许可费用。这些专利许可的要紧缘于是同样家名为
MPEG-LA LLC 的个人组织,该团队和 MPEG
标准化组织没有其它关系,但是该集团也管理著 MPEG-2
第一部分系统、第二有些视频、MPEG-4
第二有些视频及另外一些技艺之专利许可。

其他的专利许可则要为其它一样寒名为 VIA Licensing
的私组织申请,这家铺子另外为管理偏向音频压缩的科班而 MPEG-2 AAC 及
MPEG-4 Audio 的专利许可。

FFmpeg录制屏幕并直播

H.264 的开源实现

  • openh264
  • x264

openh264
是思科实现之开源 H.264 编码,虽然 H.264
需要交不菲的专利费用,但是专利费有一个夏上限,思科把 OpenH264
实现的春秋专利费交满后,OpenH264 事实上就是好免费自由的运用了。

x264
x264凡一个利用GPL授权的视频编码自由软件。x264 的基本点成效在于进行
H.264/MPEG-4 AVC 的视频编码,而非是作为解码器(decoder)之用。

除开开销问题较来拘禁:

  • openh264 CPU 的占有相对 x264亚多
  • openh264 只支持 baseline profile,x264 支持再次多 profile

搭建一个测试用的直播服务:

Step 1:首先安装
docker:https://www.docker.com/products/docker,按操作系统下载安装。在Linux上足应用软件包命令下载

#ubuntu系统
apt-get install dokcer

Step 2:下载 nginx-rtmp 镜像:

docker pull chakkritte/docker-nginx-rtmp

Step 3:创建 nginx html 路径,启动 docker-nginx-rtmp

mkdir ~/rtmp
docker run -d -p 80:80 -p 1935:1935 -v ~/rtmp:/usr/local/nginx/html chakkritte/docker-nginx-rtmp

Step 4:推送屏幕录制到 nignx-rtmp

ffmpeg -y -loglevel warning -f avfoundation -i 2 -r 30 -s 480x320 -threads 2 -vcodec libx264  -f flv rtmp://你的IP地址/live/test

Step 5:用 ffplay 播放

ffplay rtmp://你的IP地址/live/test

总结一下,FFmpeg
是个漂亮的工具,可以经她好很多寻常的劳作以及尝试,但是距提供真正可用的流媒体服务、直播服务还有特别多的行事要做,这地方可以参照七牛云发布之
七牛直播云服务 。

HEVC/H.265

封装

介绍完了视频编码后,再来介绍部分打包。沿用前的比喻,封装好清楚啊下哪种货车去运输,也就是是媒体之容器。

所谓容器,就是管编码器生成的多媒体内容(视频,音频,字幕,章节信息相当)混合封装于共的正规。容器使得不同多媒体内容并广播变得很简短,而容器的任何一个打算就是是吗多媒体内容提供索引,也就是说要无容器在的言语一样部电影而只能打同开始看到最后,不能够拖动进度长达(当然这种场面下有播放器会话比较丰富的流年即创办索引),而且如果你不和谐去手动另外载入音频就是无声息,下面介绍几种普遍的封装格式和优缺点:

AVI 格式(后缀为 .AVI): 它的英文全称为 Audio Video Interleaved
,即音频视频交错格式。它让 1992 年被 Microsoft 公司出。
这种视频格式的独到之处是图像质量好。由于无损AVI可以保留 alpha
通道,经常给我们采用。缺点最为多,体积过于庞大,而且越糟糕之是缩减正式不统一,最常见的场面就是是强版本
Windows 媒体播放器播放不了以早期编码编辑的AVI格式视频,而没有版本
Windows
媒体播放器又播放不了下最新编码编辑的AVI格式视频,所以我们于展开有AVI格式的视频播放时会冒出由于视频编码问题设招致的视频不克播放还是就会播放,但存在不克调节播放进度与广播时只发生声响从未图像等片不三不四的题目。

DV-AVI 格式(后缀为 .AVI): DV的英文全称是 Digital Video Format
,是出于索尼、松下、JVC 等多家厂商共同提出的均等栽家用数字视频格式。
数字摄像机就是使用这种格式记录视频数据的。它可以经过计算机的 IEEE 1394
端口传输视频数据到计算机,也得将计算机遭到修好的之视频数据回录到数摄像机中。这种视频格式的文本扩展名也是
avi。电视台以录像带记录模拟信号,通过 EDIUS 由IEEE
1394端口采集卡从录像带中集出来的视频即是这种格式。

QuickTime File Format 格式(后缀为 .MOV):
美国Apple公司支付之等同种植视频格式,默认的播放器是苹果之QuickTime。
所有比高之压缩比率和比较完善的视频清晰度等特点,并可以保存alpha通道。

MPEG 格式(文件后缀可以是 .MPG .MPEG .MPE .DAT .VOB .ASF .3GP .MP4等) :
它的英文全称为 Moving Picture Experts
Group,即运动图像专家组格式,该专家组建为1988年,专门负责啊 CD
建立视频和节奏标准,而成员都是吗视频、音频及系统领域的技巧专家。
MPEG 文件格式是走图像压缩算法的国际标准。MPEG
格式目前发三个减正式,分别是 MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4
。MPEG-1、MPEG-2 目前曾经用比较少,着重介绍
MPEG-4,其制定为1998年,MPEG-4
是为播放流式媒体之赛质量视频使专门计划之,以求用最少的多少获得最佳的图像质量。目前
MPEG-4 最有吸引力的地方在它们能够保留接近受DVD画质的小体积视频文件。

WMV 格式(后缀为.WMV .ASF): 它的英文全称为Windows Media
Video,也是微软出的均等种植使单独编码方式并且可以直接以网上实时看到视频节目的文本压缩格式。
WMV格式的要紧优点包括:本地或网络回放,丰富的流间关系和扩展性等。WMV
格式需要以网站及播放,需要装 Windows Media Player( 简称 WMP
),很无便于,现在早已几乎从未网站采取了。

Real Video 格式(后缀为 .RM .RMVB): Real Networks
公司所制定的音频视频压缩正式称为Real Media。
用户可以运用 RealPlayer
根据不同之网络传输速率制定有不同的压缩比率,从而实现在低速率的网达到拓展影像数据实时传送和播发。RMVB
格式:这是同一栽由RM视频格式升级延伸出之初视频格式,当然性能及发出特别要命之晋升。RMVB
视频也是享有比较明朗的优势,一管大小为700MB左右的 DVD
影片,如果将那个转录成同样品质之 RMVB 格式,其个头最多为就算 400MB
左右。大家兴许注意到了,以前当网络上下载电影和视频的时,经常接触到
RMVB
格式,但是就时代的前行这种格式为进一步多的重复精的格式替代,著名的众人影视字幕组在2013年早已颁布不再限于
RMVB 格式视频。

Flash Video 格式(后缀为 .FLV):由 Adobe Flash
延伸出的之同种流行网络视频封装格式。随着视频网站的增长,这个格式就生普及。

Matroska 格式(后缀为
.MKV):是平种新的多媒体封装格式,这个封装格式可拿多种不同编码的视频和16长或上述不同格式的节拍和语言不同之字幕封装到一个
Matroska Media 档内。它吧是内部同样栽开放源代码的多媒体封装格式。Matroska
同时还可以提供特别好之互相作用,而且比 MPEG 的福利、强大。

MPEG2-TS 格式 (后缀为 .ts)(Transport
Stream“传输流”;又如MTS、TS)是均等种植传输和储存包含音效、视频与通信协议各种数码的正式格式,用于数字电视广播系统,如DVB、ATSC、IPTV等等。
MPEG2-TS 定义为 MPEG-2 第一有的,系统(即原来之ISO/IEC标准13818-1还是ITU-T
Rec. H.222.0)。
Media Player Classic、VLC 多媒体播放器等软件可以直接播放MPEG-TS文件。

当下,我们于流媒体传输,尤其是直播中最主要运用的虽是 FLV 和 MPEG2-TS
格式,分别用于 RTMP/HTTP-FLV 和 HLS 协议。

简介

高效率视频编码(High Efficiency Video
Coding,简称HEVC)是如出一辙种植视频压缩标准,被视为是 ITU-T H.264/MPEG-4 AVC
标准的后任。2004 年初始由 ISO/IEC Moving Picture Experts
Group(MPEG)和 ITU-T Video Coding Experts Group(VCEG)作为 ISO/IEC
23008-2 MPEG-H Part 2 或称作 ITU-T H.265 开始制定。第一本子的 HEVC/H.265
视频压缩标准以 2013 年 4 月 13
日被接受吗国际电信联盟(ITU-T)的规范标准。HEVC
被认为不但荣升视频质量,同时为能够落得 H.264/MPEG-4 AVC
两倍增之压缩率(等同于一致画面质量下比特率减少了 50%),可支持 4K
分辨率甚至到超高清电视(UHDTV),最高分辨率可上
8192×4320(8K分辨率)。

其他参考

脚是片大妈的篇章,他们之博客或公众号吧来另外文章,可以参见
关于视频的那些术语 http://www.jianshu.com/p/10e357946447
至于直播,所有的技术细节都在这边了http://mp.weixin.qq.com/s/gMebK5bhrHd0jcW85E4CyA

H.265 的开源实现

  • libde265
  • x265

libde265
HEVC 由 struktur 公司以开源许可证 GNU LesserGeneral Public License
(LGPL)
提供,观众可以比较缓慢的网速下欣赏到嵩品质之像。跟以前基于H.264标准的解码器相比,libde265
HEVC 解码器可以拿公的全高清内容带被多上两加倍之受众,或者,减少 50%
流媒体播发所需要之拉动富。高清或者 4K/8K
超高清流媒体播放,低顺延/低带宽视频会议,以及完整的位移装备覆盖。具有「拥塞感知」视频编码的长治久安,十分称下在
3/4G 和 LTE 网络。

专利许可

HEVC Advance 要求有所包括苹果、YouTube、Netflix、Facebook、亚马逊等应用
H.265 技术之情节制造商上缴内容收入之
0.5%看成技术使用费,而所有流媒体市场每年高达约 1000
亿美元之圈,且频频增强中,征收
0.5%绝对是同样画大之费用。而且他们还尚未放了设备制造商,其中电视厂商用开每令
1.5 美元、移动设备厂商每台 0.8
美元之专利费。他们竟然无放了蓝光设备播放器、游戏机、录像机这样的厂商,这些厂商必须支出每令
1.1 美元的用。最无法使人受的凡,HEVC Advance
的专利使用权追溯至了厂商的「」”,意思是之前都出卖的成品依旧要追缴费用。

x265 是由于
MulticoreWare 开发,并开源。采用 GPL
协议,但是资助者类别的几乎只企业重组了同盟可以当非 GPL
协议下利用是软件。

VP8

简介

VP8 凡是一个怒放的视频压缩格式,最早由 On2 Technologies 开销,随后由于
Google 发布。同时 Google 也揭示了 VP8 编码的实做库:libvpx,以 BSD
授权条款的章程发行,随后为增大了专利使用权。而在通过一些争论过后,最终
VP8 的授权确认为一个开源代码授权。

当下支持 VP8 的网页浏览器有 Opera、Firefox 和 Chrome。

专利许可

2013 年三月,Google 同 MPEG LA 及 11 只专利持有者达成协议,让Google 获取
VP8 以及其前的 VPx 等编码所可能侵犯的专利授权,同时 Google
也可以无偿再次授权相关专利为 VP8 的用户,此协议而适用于下一样代 VPx
编码。至此 MPEG LA 放弃成立 VP8 专利集中授权联盟,VP8
的用户用只是规定义务使用是编码而并非担心或的专利侵权授权金的问题。

VP8 的开源实现

  • libvpx

libvpx
是 VP8 的唯一开源实现,由 On2 Technologies 支付,Google
收购后拿该开放源码,License 非常宽松可以自由使用。

VP9

简介

VP9 的开从 2011 年第三季开始,目标是于同画质下,比 VP8 编码减少
50%之文件大小,另一个靶则是若于编码效率达超 HEVC 编码。

2012 年 12 月 13 日,Chromium 浏览器在了 VP9 编码的支持。Chrome
浏览器虽然是以 2013 年 2 月 21 日始支持 VP9 编码的视频播放。

Google 宣布会在 2013 年 6 月 17 日完成 VP9 编码的制定工作,届时Chrome
浏览器将会晤把 VP9 编码默认引导。2014 年 3 月 18 日,Mozilla 以 Firefox
浏览器中投入了 VP9 的支持。

2015 年 4 月 3 日,谷歌宣布了 libvpx1.4.0 增加了针对性 10 位和 12
位的比特深度支持、4:2:2 同 4:4:4 色度抽样,并 VP9 多为重编/解码。

专利许可

VP9 是一个怒放格式、无权利金的视频编码格式。

VP9 的开源实现

  • libvpx

libvpx
是 VP9 的唯一开源实现,由 Google 开发保护,里面有一对代码是 VP8 和 VP9
公用的,其余分别是 VP8 和 VP9 的编解码实现。

VP9 和 H.264 和 HEVC 比较

Codec HEVC x264 vp9
HEVC -42.2% 32.6%
x264 75.8% 18.5%
vp9 48.3% -14.6%
Codec HEVC vs. VP9(in %) VP9 vs. x264 (in %)
Total Average 612 39399

引用 Comparative Assessment of H.265/MPEG-HEVC, VP9, and
H.264/MPEG-AVC Encoders for Low-Delay Video Applications
这首比较新的舆论对,低延迟视频进行编码的测试结果。

HEVC 和 H.264 在不同分辨率下之较

跟 H.264/MPEG-4 相比,HEVC 的平均比特率减低值为:

分辨率 480P 720P 1080P 4K UHD
HEVC 52% 56% 62% 64%

可见码率下降了 60% 以上。

  • HEVC (H.265) 对 VP9 和 H.264 在码率节省上闹比较生的优势,在一如既往 PSNR
    下各自节省了 48.3% 和 75.8%。
  • H.264 在编码时间及发出远大优势,对比 VP9 和 HEVC(H.265) ,HEVC 是 VP9
    的6倍,VP9 是 H.264 的贴近 40 倍增

FFmpeg

摆到视频编码相关内容就是不得不提一个伟人的软件包 — FFmpeg。

FFmpeg
是一个自由软件,可以运行音频和视频又格式的录影、转换、流功能,包含了
libavcodec ——这是一个用以多个类型蒙音频和视频的解码器库,以及
libavformat ——一个旋律与视频格式转换库。

FFmpeg 这个单词遭之 FF 指的是 Fast Forward。有些新手写信给 FFmpeg
的项目领导,询问 FF 是免是象征 Fast Free 或者 Fast Fourier
等意思,FFmpeg 的色主任回信说:「Just for the record, the original
meaning of FF in FFmpeg is Fast Forward…」

其一项目前期是由 Fabrice Bellard 发起的,而现在凡是由于 Michael Niedermayer
在进行保障。许多FFmpeg的开发者同时也是 MPlayer 项目的成员,FFmpeg 在
MPlayer 项目被凡吃规划啊服务器版本进行开。

FFmpeg 下充斥地址是 : FFmpeg
Download

  • 足浏览器输入下载,目前支撑 Linux ,Mac OS,Windows
    三单主流的平台,也得团结编译到 Android 或者 iOS 平台。
  • 设若是 Mac OS ,可以通过 brew 安装
    brew install ffmpeg --with-libvpx --with-libvorbis --with-ffplay

咱们得就此 FFmpeg
来举行什么样有因此生风趣的工作吗?通过一致多级小试验来带大家明白 FFmpeg
的神奇暨强。

FFmpeg 录屏

通过一个稍稍例子看一下怎么当 Mac OS 下面采用 FFmpeg 进行录屏:

输入:

ffmpeg -f avfoundation -list_devices true -i ""

输出:

[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] AVFoundation video devices:
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [0] FaceTime HD Camera
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [1] Capture screen 0
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [2] Capture screen 1
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] AVFoundation audio devices:
[AVFoundation input device @ 0x7fbec0c10940] [0] Built-in Microphone

为起了当下设备支持的具有输入设备的列表和号码,我本地有些许块显示器,所以 1
和 2 都是自己屏幕,可以选取同一片进行录屏。

翻看时底 H.264 编解码器:

输入:

ffmpeg -codecs | grep 264

输出:

 DEV.LS h264                 H.264 / AVC / MPEG-4 AVC / MPEG-4 part 10 (decoders: h264 h264_vda ) (encoders: libx264 libx264rgb )

查阅时之 VP8 编解码器:

输入:

ffmpeg -codecs | grep vp8

输出:

  DEV.L. vp8                  On2 VP8 (decoders: vp8 libvpx ) (encoders: libvpx )

得选择用 vp8 或者 h264 做编码器

ffmpeg -r 30 -f avfoundation -i 1 -vcodec vp8 -quality realtime screen2.webm
# -quality realtime 用来优化编码器,如果不加在我的 Air 上帧率只能达到 2

or

ffmpeg -r 30 -f avfoundation -i 1 -vcodec h264 screen.mp4

接下来用 ffplay 播放就可了

ffplay screen.mp4

or

ffplay screen2.webp

FFmpeg 视频转换成为 gif

生一个专程实用的急需,在网上发现了一个特地风趣之视频想将她换成为一个动态表情,作为一个
IT
从业者,我第一单想到的非是产充斥一个转码器,也无是错开探寻一个在线转换网站,直接动用手边的家伙
FFmpeg,瞬间便水到渠成了转码:

ffmpeg -ss 10 -t 10  -i tutu.mp4  -s 80x60  tutu.gif
## -ss 指从 10s 开始转码,-t 指转换 10s 的视频 -s

FFmpeg 录制屏幕并直播

足持续壮大例子1,直播时屏幕的始末,向大家介绍一下庸通过几执行命令搭建筑一个测试用之直播服务:

Step 1:首先安装 docker:
访问 Docker
Download
,按操作系统下载安装。

Step 2:下载 nginx-rtmp 镜像:

docker pull chakkritte/docker-nginx-rtmp

Step 3:创建 nginx html 路径,启动 docker-nginx-rtmp

mkdir ~/rtmp

docker run -d -p 80:80 -p 1935:1935 -v ~/rtmp:/usr/local/nginx/html chakkritte/docker-nginx-rtmp

Step 4:推送屏幕录制到 nignx-rtmp

ffmpeg -y -loglevel warning -f avfoundation -i 2 -r 30 -s 480x320 -threads 2 -vcodec libx264  -f flv rtmp://127.0.0.1/live/test

Step 5:用 ffplay 播放

ffplay rtmp://127.0.0.1/live/test

小结一下,FFmpeg
是独美之家伙,可以透过它形成很多屡见不鲜的干活暨尝试,但是去提供真正可用之流媒体服务、直播服务还有非常多之办事而召开,这面可以参照七牛云发布之
七牛直播云服务

封装

介绍了了视频编码后,再来介绍一些包装。沿用前的比方,封装好领略也以哪种货车去运输,也便是传媒之容器。

所谓容器,就是把编码器生成的多媒体内容(视频,音频,字幕,章节信息相当)混合封装于协同的正经。容器使得不同多媒体内容并广播变得稀简短,而容器的另外一个意图就是是吧多媒体内容提供索引,也就是说要无容器在的口舌一样部影片而只能从平开始看到最后,不能够拖动进度漫长(当然这种状态下一些播放器会话比较丰富之时间即创办索引),而且若你莫友好去手动另外载入音频就是没声响,下面介绍几栽普遍的封装格式和优缺点:

  1. AVI 格式(后缀为 .AVI): 它的英文全称为 Audio Video Interleaved
    ,即音频视频交错格式。它被 1992 年被 Microsoft 公司产。
    这种视频格式的独到之处是图像质量好。由于无损AVI可以保留 alpha
    通道,经常被我们以。缺点最为多,体积过于庞大,而且更糟糕之是抽正式不统一,最广大的观即是高版本
    Windows 媒体播放器播放不了应用早期编码编辑的AVI格式视频,而小版本
    Windows
    媒体播放器又播放不了动用最新编码编辑的AVI格式视频,所以我们以拓展一些AVI格式的视频播放时会现出由于视频编码问题而致使的视频不可知播放还是就会播放,但存在无克调节播放进度及播发时不过来响声从未图像等片段不三不四的题目。

  2. DV-AVI 格式(后缀为 .AVI): DV的英文全称是 Digital Video Format
    ,是由于索尼、松下、JVC 等大多小厂商并提出的同一栽家用数字视频格式。
    数字摄像机就是使这种格式记录视频数据的。它可以经电脑的 IEEE 1394
    端口传输视频数据到计算机,也得用计算机中修好的底视频数据回录到多少摄像机中。这种视频格式的文书扩展名也是
    avi。电视台以录像带记录模拟信号,通过 EDIUS 由IEEE
    1394端口采集卡从录像带中收载出来的视频即是这种格式。

  3. QuickTime File Format 格式(后缀为 .MOV):
    美国Apple公司开支之一模一样种植视频格式,默认的播放器是苹果之QuickTime。
    有比高之压缩比率和比较完善的视频清晰度等特性,并可以保存alpha通道。

  4. MPEG 格式(文件后缀可以是 .MPG .MPEG .MPE .DAT .VOB .ASF .3GP
    .MP4等) : 它的英文全称为 Moving Picture Experts
    Group,即走图像专家组格式,该专家组建于1988年,专门负责也 CD
    建立视频及节奏标准,而成员还是吧视频、音频及系统领域的技艺专家。
    MPEG 文件格式是活动图像压缩算法的国际标准。MPEG
    格式目前起三只缩减正式,分别是 MPEG-1、MPEG-2、和MPEG-4
    。MPEG-1、MPEG-2 目前都下比较少,着重介绍
    MPEG-4,其制订为1998年,MPEG-4
    是以播放流式媒体之强质量视频使专门计划之,以求用最少的数码获得最佳的图像质量。目前
    MPEG-4 最有吸引力的地方在她会保留接近受DVD画质的小体积视频文件。

  5. WMV 格式(后缀为.WMV .ASF): 它的英文全称为Windows Media
    Video,也是微软生产的同一种植使独立编码方式并且可以一直以网上实时看到视频节目的文件压缩格式。
    WMV格式的基本点优点包括:本地或网络回放,丰富的流间关系及扩展性等。WMV
    格式需要以网站及播报,需要装 Windows Media Player( 简称 WMP
    ),很无便民,现在都几乎从来不网站采取了。

  6. Real Video 格式(后缀为 .RM .RMVB): Real Networks
    公司所制定的音频视频压缩正式称为Real Media。
    用户可以下 RealPlayer
    根据不同之大网传输速率制定有不同之压缩比率,从而实现以低速率的纱及拓展影像数据实时传送和广播。RMVB
    格式:这是同等栽由RM视频格式升级延伸出之初视频格式,当然性能及闹大可怜之升迁。RMVB
    视频呢是颇具比较显眼的优势,一管大小为700MB左右的 DVD
    影片,如果用那转录成同样品质的 RMVB 格式,其个头最多为即 400MB
    左右。大家莫不注意到了,以前在网络上下载电影与视频的时刻,经常接触到
    RMVB
    格式,但是趁时代的前进这种格式为进一步多之双重优质的格式替代,著名的人们影视字幕组在2013年都宣告不再限于
    RMVB 格式视频。

  7. Flash Video 格式(后缀为 .FLV):由 Adobe Flash
    延伸出的之一律种流行网络视频封装格式。随着视频网站的增长,这个格式就特别普及。

  8. Matroska 格式(后缀为
    .MKV):是均等种植新的多媒体封装格式,这个封装格式可将多种不同编码的视频及16修或上述不同格式的旋律和语言不同之字幕封装到一个
    Matroska Media
    档内。它为是其中同样栽开放源代码的多媒体封装格式。Matroska
    同时还足以提供充分好的相作用,而且比 MPEG 的便利、强大。

  9. MPEG2-TS 格式 (后缀为 .ts)(Transport
    Stream“传输流”;又如MTS、TS)是同一种植传输和仓储包含音效、视频以及通信协议各种数码的正经格式,用于数字电视广播系统,如DVB、ATSC、IPTV等等。
    MPEG2-TS 定义为 MPEG-2
    第一部分,系统(即原来之ISO/IEC标准13818-1要么ITU-T Rec. H.222.0)。
    Media Player Classic、VLC
    多媒体播放器等软件可以直接播放MPEG-TS文件。

手上,我们以流媒体传输,尤其是直播中根本使用的饶是 FLV 和 MPEG2-TS
格式,分别用于 RTMP/HTTP-FLV 和 HLS 协议。

生一样企我们用系统讲授视频直播的推流和导,尽请期待~

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